曲线连续钢箱梁梁单元与板单元模型计算分析

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1、2014年1月第1期城市道桥与防洪桥梁结构59曲线连续钢箱梁梁单元与板单元模型计算分析董杰(北京中联环工程股份有限公司，北京市100037)摘要：针对某一曲线连续钢箱梁桥进行梁单元及板单元的计算，比较计算结果，并分析原因，为相关设计计算提供一些借鉴。关键词：钢箱梁；板单元；梁单元模型；计算分析中图分类号：U441文献标识码：A文章编号：1009—7716(2014)01—0059—02车荷载：公路I级。0前言本文仅考虑主要荷载作用下两模型的计算结为顺应日益复杂的城市交通，曲线梁桥成为构差异，对于温

2、度梯度荷载，由于梁单元与板单元城市立交的重要组成部分，而受到施工场地条件加载方式有所不同，比较前提不一致，故此工况不及跨越能力等因素的影响，越来越多的设计人员在本文比较范围之内。计算结果中，系统温度及支选用钢箱梁这种结构形式。随之而来的问题是曲座沉降工况的反力、内力及应力结果不是主要控线钢箱梁的计算模型问题，简单的梁单元模型可制因素，故本文不再一一列出。以快速高效地得出计算结果，但精度欠缺，难以得1．1．2梁单元模型到局部位置应力。板单元模型建模相对复杂繁琐，梁单元模型截面采用薄壁箱型截面，截面形

3、但对于曲线桥而言，必要性显而易见。本文考虑上式如图2所示，边界约束条件如图3所示。述两种情况，针对某一曲线连续钢箱梁桥进行梁单元及板单元的计算，比较计算结果，为相关设计计算提供一些借鉴。图2梁单元模型截面1计算模型本文运用MIDAS／Civil通用的空间有限元分析软件进行计算分析，比较内容为在同一结构、荷载图3梁单元模型边界约束图前提下，梁单元模型与板单元模型计算结果中自重、二期和汽车荷载对结构产生的效应，汽车车道1．1．3板单元模型或车道面在布置上均考虑了最不利偏心布置。所板单元模型单元采用薄板

4、单元，主要以4点选取的钢箱梁为3×40in连续钢箱梁，所在平曲薄板单元为主，少数为3点薄板单元，截面形式如线半径为R=80in，材料选用Q345钢材。顶板宽图4所示，边界约束条件如图5所示。9．5In，底板宽6．5in，翼板长1．5m，梁高2．0m。钢箱梁标准横断面如图1所示。115003250325015001I1Tu厂图4板单元模型截面6500图1钢箱梁标准横断面图(单位：mm)1．1模型简介图5板单元模型边界约束图(未显示横梁单元)1．1．1计算主要荷载1．2计算结果比较与分析桥面铺装：12

5、．28kN／m；单侧栏杆：10kN／m；汽1．2．1反力结果比较收稿日期：2013—04—02由表1、表2、表3可知，两种模型的反力结果作者简介：董杰(1983一)，女，北京人，硕士，工程师，从事桥梁设计工作。较为接近。2014年1月第1期城市道桥与防洪桥梁结构71根据方法的优劣，在具体的应用中，可选用一桥梁工程风险后果进行系统、全面的分析是一个种或多种理论方法进行项目风险的评估，提高项亟待解决的问题。目风险评估的准确性，为下一步的风险控制提供6结论依据。建立桥梁工程风险评估体制，研究桥梁工程4风

6、险决策风险评估理论方法将有助于完善桥梁建设管理体通过风险概率和风险损失模型获得了桥梁风制，制定应对桥梁风险的有效措施，达到提高桥梁险事态的估计后，还需要通过风险的评价来正确安全性的目的。近年来，工程风险分析在土木工程认识得到的评估结果，并通过风险决策过程来形界的理论和应用研究已经受到了广大学者的关成最终对策。从决策论的观点看，风险评价和风险注，各种分析方法也正逐步得以应用。相比之下，决策实际都是决策过程。国内桥梁工程的当务之急就是要全面开展桥梁风险分析研究，分析风险事故发生的内在规律，对将5桥梁风

7、险分析存在的问题要发生的风险情况做出预测，并根据预测情况对从风险识别方法来讲，桥梁工程全寿命期间，风险进行处置，将风险降低到可以接受的水平，促可能引起工程风险的因素很多，其后果的严重程进行业技术的全面发展。度也各不相同，所以不可能将所有的因素完全考虑到风险分析体系中。以桥梁结构本身存在的风参考文献[1】王增忠，范立础．桥梁工程全寿命风险分析与对策【A]．全国第十险为例，影响桥梁结构安全的因素有很多：原设计届混凝土结构基本理论及工程应用学术会议【C]．2008．未达到使用要求(车流量的增大和荷载的增

8、加)；[2]师旭超，韩扬．桥梁结构的风险评估分析[J1．市政技术，2005(1)：施工未达到设计要求(施工安装质量和材料缺59—61．陷)；对新结构新材料的认识不足；材料老化(耐久(3】张喜刚，徐国平，等．公路桥隧工程风险评估【JJ．公路交通科技，性)、锈蚀而未及时维修等。风险概率估计是风险2010(11)：73—77．分析整个过程中最为复杂也是最为关键的核心步[4】刘英富．桥梁施工风险评估方法研究[D]．陕西西安：长安大学硕士学位论文，2005．骤。目前工程风险评估领域里，在缺少